基于事件触发机制的复杂动态网络的分析与控制

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复杂动态网络由于其广泛的应用一直受到很多学者的关注。同步作为一种基础的复杂动态网络的动力学行为,在社会学和工程学的各个领域都得到了普遍的研究。针对复杂动态网络的同步问题,事件触发机制由于其在节约系统资源方面具有很大的优势而被运用于其中。该机制给出了一种有效的方法来控制执行器的更新,即仅当某种特定的事件被触发时才执行相应的操作。尽管基于事件触发机制的复杂动态网络的相关工作已经被部分学者所探讨,然而尚有一些问题有待解决。第一,目前大多数的复杂动态网络同步问题的研究都没有考虑时滞对复杂动态网络同步的影响,然而在实际系统中由于采样、信号传输、控制器计算和网络带宽等因素时滞普遍存在。第二,现有的复杂动态网络同步问题的研究工作中,提出的事件触发机制往往是静态事件触发机制。其在节约系统资源方面不如相应的动态事件触发机制。第三,事件触发机制通常需要配备事件探测器对触发条件进行连续的监控,自触发机制却可以很好的避免这一缺点。然而目前基于自触发机制的复杂动态网络的同步研究工作却很少。针对以上提出的不足之处,本文首先建立了基于事件触发通信的时滞复杂动态网络的数学模型。特别地,给出了一种新的动态事件触发机制。该机制中包含一个内部动态变量,在避免Zeno现象方面起着至关重要的作用。通过构造合适的Lyapunov函数和微分方程的稳定性理论,给出了时滞复杂动态网络达到同步的充分条件。其次,为了避免连续监测触发条件,本文提出了一种有效的自触发机制。利用推广的Gronwall不等式,不仅给出了时滞复杂动态网络达到同步的充分条件,而且明确估计了自触发机制的触发时刻间隔的下界。
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